サイクロンセパレータ – metoree本番管理

サイクロンセパレータとは

サイクロンセパレータとは、流体中に混ざり合った粒子を分離する装置です。

流体中に存在する微粒子の密度と流体自体の密度との差を利用し、それぞれに生じる遠心力の差から流体中の微粒子を分離します。固形物や砂などが混ざった液を移送するポンプは、シール部分に固体が入らない細工をしなければならず高価です。

検知装置などが必要となる場合もあります。それらの課題は、サイクロンセパレータを利用することで解決できます。

サイクロンセパレータは、産業においてさまざまな箇所で使用されます。以下はサイクロンセパレータ使用の一例です。

正確な粒子分離の前処理として、産業界で広く使用されています。

サイクロンセパレータは、一般的には円錐形状です。微粒子ごみが混ざり合った液をポンプ吐出口からサイクロンセパレータへ流し込み、螺旋流を発生させます。

流体中の微粒子密度と流体自体の密度に差があるため、螺旋流による遠心力にも違いが生じます。この違いを利用したのがサイクロンセパレータです。油水分・固形物はハウジング内壁に叩きつけられ、そのまま内壁に沿って落下します。

清浄になった液はサイクロンセパレータの上方から吐出します。固形物は下方へ落下し、ポンプの吸込側へ送られ循環されます。

このように、サイクロンセパレータは微粒が混ざり合った液に利用されるのが一般的です。ただし、微粒子ごみを多く含まない液の場合でも、微粒子が混入しないように安全対策として使用される場合があります。

サイクロンセパレータは、液体または気体の流体中異物を分離する装置であり、それ自体は動力を持ちません。そのため、すでに循環する系内に設置可能であり、低コストな点がサイクロンセパレータの長所です。また、本体は構造物のためメンテナンスフリーであることも長所として挙げられます。

ただし、流体の流れに乗ってしまうため微細粒子は分離できません。圧力損失が大きく、流体スピード維持のために大きなエネルギーが必要な点は短所と言えます。

分離する固体の密度や必要とされる分離率に応じて、サイクロンセパレータを設計します。分離機の中では、比較的大流量の場合にサイクロンセパレータを用います。

また、サイクロンセパレータの能力は吐出装置であるポンプ能力やブロア能力の影響を大きく受けます。メンテナンスの手間が少ないダスト集塵設備として幅広く採用されますが、重要なのはブロア圧力です。

風量風速が半減してしまうと集塵能力は大幅に低下してしまうため、サイクロンセパレータの設計はブロアやポンプの圧力が律速です。

粉体製品の製造工程では、製品の分級や回収でサイクロンセパレータを複数段で使用することがあります。更に後段にバグフィルタを組み合わせる場合もあります。

また、焼却炉でもどちらか単独の設備では規制値を守れない場合は、組み合わせて設計されることもあります。これはサイクロンセパレータの欠点の一つである、微細粒子が集塵できないことを補うための処置です。

ただし、バグフィルタの欠点として定期的なろ布洗浄または取替が必要な点が挙げられます。そこでサイクロンセパレータと組み合わせることにより、バグフィルタへの負担を軽減してろ布の交換間隔を延長できます。交換作業費を削減し、交換ろ布の廃棄費用などのランニングコストを抑えることが可能です。

また、ろ布交換の際はバグフィルタへのガス流通を停止しなければなりません。したがって、ろ布交換間隔が延長することで連続運転期間を延長できるため生産性の向上も見込まれます。